Jak działają maszyny do sortowania optycznego? Podstawy i zastosowania

W XXI wieku trudno wyobrazić sobie ręczne sortowanie nasion, granulatów czy soli – w dużych zakładach przemysłowych zajmują się tym maszyny, które zapewniają wyższą precyzję i szybszą pracę. Jak właściwie działają takie urządzenia i jakie technologie sprawiają, że maszyny do sortowania optycznego są w stanie odrzucić asortyment, którego wadę trudno dostrzec gołym okiem?

---

Jak wyglądało sortowanie produktów w przeszłości?

Proces obróbki materiałów składa się z kilku etapów, a jednym z nich jest sortowanie. Celem sortowania jest podział produktów na frakcje – te, które mogą trafić na rynek, oraz te, które stanowią odpad. Jeszcze do połowy XX wieku sortowanie odbywało się ręcznie, a jedynym detektorem było ludzkie oko. Niezautomatyzowany proces jest jednak czasochłonny, a na jego precyzję wpływa wiele czynników, w tym zmęczenie, problemy z koncentracją czy błąd ludzki. Obecnie w wielu branżach stosuje się zaawansowane sortowniki optyczne, w których specjalne czujniki czuwają nad prawidłowym przebiegiem sortowania.

Separatory są szczególnie przydatne w branżach zajmujących się przetwarzaniem materiałów sypkich, zwłaszcza tych o bardzo małej średnicy. Sprawdzają się one między innymi do szybkiego i dokładnego sortowania ziaren, które trzeba oddzielić od łupin albo produktów chorych, uszkodzonych i zepsutych. Separator optyczny pozwala zwiększyć wydajność pracy, zredukować marnowanie surowca, zoptymalizować koszty i dostarczać wysokiej jakości produkty do klientów.

Maszyny do sortowania optycznego – zasady działania

Sortowniki optyczne różnią się między sobą poszczególnymi funkcjami, lecz ich podstawowa zasada działania jest podobna. Ich najważniejszymi elementami są kamery, których zadaniem jest skanowanie asortymentu, np. pod względem rodzaju materiału, koloru, kształtu czy rozmiaru.

Separator optyczny rozpoznaje rodzaj materiału poprzez zmianę właściwości promieniowania, które się od niego odbiło. Najczęściej wykorzystuje się detektory bliskiej podczerwieni i detektory światła widzialnego.

Zasady działania maszyn do sortowania optycznego:

• Przez lej zasypowy produkt wejściowy trafia do sortownika optycznego.

• Rynny wibracyjne kierują produkt do kanałów rozdzielczych.

• Produkt trafia do strefy inspekcji, gdzie jest kontrolowany przez specjalne czujniki lub kamery.

• Po odbiciu światła od materiału czujniki lub kamery przesyłają sygnał elektryczny do systemu operacyjnego komputera.

• Komputer sterujący otrzymuje sygnał i decyduje, czy otworzyć zawór pneumatyczny wyrzucający frakcje uszkodzone lub innego koloru.

• Pełnowartościowy produkt jest oddzielany od odrzutu – oba rodzaje materiałów trafiają do osobnych kanałów.

• Jeśli separator optyczny ma opcję ponownego przejścia, proces jest powtarzany, dzięki czemu możliwe jest dokładniejsze sortowanie produktów.

Możliwość oddzielnej konfiguracji poszczególnych linii sprawia, że dla wyjątkowo zanieczyszczonych asortymentów można stosować sortowanie dwustopniowe lub korzystać z opcji resortu dla dalszego zmniejszenia strat dobrego materiału. W ramach jednego procesu sortowania możliwe jest wykrywanie przynajmniej7 różnych defektów.

Dzięki wewnętrznej architekturze sortownika i możliwości wbudowania wentylatorów można w łatwy sposób wyeliminować problem kurzu i pyłu, który ma wpływ znaczny na jakość żywności.

Kamery bliskiej podczerwieni i światła widzialnego

Kamery bliskiej podczerwieni (InGaAs) działają z zastosowaniem materiałów, takich jak arsenek indu (inas) i arsenek galu (GaAs). Technologia InGaAs znajduje zastosowanie w branżach wymagających wysokiej czułości fotodetektorów, np. elektronika, fotonika czy telekomunikacja światłowodowa. Głównym zastosowaniem InGaAs są detektory podczerwieni, które rejestrują obraz o długości fal 700-2630 nm, niedostrzegalny dla ludzkiego oka. Kamery bliskiej podczerwieni pozwalają wykryć różnice materiałowe i w ten sposób odrzucić produkty z defektami.

Kamery światła widzialnego (Cloud)rejestrują kolorowy obraz o długości fal 380-750 nm, który jest widoczny dla ludzkiego oka. Detektor działa jednak znacznie szybciej, dlatego jest w stanie precyzyjnie oddzielać produkty pełnowartościowe od odpadów.

Aby zwiększyć efektywność i precyzję maszyn do sortowania optycznego, kamery bliskiej podczerwieni można stosować wraz z kamerami kolorowymi. Takie połączenie umożliwia identyfikowanie i usuwanie nawet najbardziej subtelnych defektów kolorystycznych z asortymentów sypkich, a także zanieczyszczeń niewidzialnych dla innych maszyn. W ten sposób można osiągnąć niemal 100% czystość przesortowanych materiałów. Połączenie kamer podczerwonych InGaAs i kamer światła widzialnego Cloud występuje m.in. w sortownikach optycznych SmartSort typu V InGaAs. Technologię InGaAs można też dodatkowo zastosować w innych separatorach optycznych z oferty SmartSort.

Zastosowanie maszyn do sortowania optycznego

Separatory optyczne znajdują zastosowanie w wielu branżach. Stosuje się je powszechnie do sortowania produktów sypkich, takich jak sól, piasek, nasiona, minerały, mrożone i suszone owoce, orzechy, granulaty tworzyw sztucznych czy szkło.

Najpopularniejsze zastosowania:

• Branża rolnicza – np. zboża (pszenica, żyto, jęczmień), nasiona np. roślin strączkowych, warzyw, traw. Sortownik optyczny pozwala usunąć typowe zanieczyszczenia, łuski, obce nasiona i zakażone ziarna, a także uszkodzenia mechaniczne czy spowodowane przez szkodniki.

• Branża spożywcza – np. owoce, mrożonki, ryż, kasze, sól, bakalie. Separator optyczny można dopasować do rodzaju materiału oraz specyfiki pracy (w procesach sortowania podczas produkcji mrożonek i innych asortymentów spożywczych podlegających specjalnemu rygorowi higieny sprawdzi się np. sortownik optyczny SmartSort typu LY).

• Recykling – np. szkło, tworzywa sztuczne, metale. Separator optyczny to rozwiązanie dla firm zajmujących się recyklingiem oraz skupujących surowiec.

Jak wybrać separator optyczny?

Szerokie zastosowanie sortowników optycznych sprawia, że cieszą się one coraz większą popularnością wśród przedstawicieli wyżej wymienionych branż. Separator optyczny można dopasować do rodzaju działalności – w ofercie SmartSort zaprezentowano 9 popularnych maszyn do sortowania optycznego, jednak istnieje znacznie więcej rozwiązań dopasowanych do różnorodnych warunków produkcji.

Jako specjaliści w organizacji linii sortujących do produktów sypkich dostarczamy najwyższej jakości urządzenia sortujące, które wykorzystują zaawansowany system kamer. Konstrukcja i funkcjonalność naszych urządzeń sortujących została opracowana pod kątem realizacji potrzeb każdej z branż. Dostarczane przez nas maszyny zapewniają czystość i jakość produktu końcowego, a co za tym idzie bezpieczeństwo i zgodność z dyrektywami. Separator optyczny to środek do poprawy jakości i konkurencyjności przedsiębiorstwa.

Skontaktuj się z nami, by wybrać sortownik optyczny dopasowany do potrzeb Twojej branży.